熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)及預熱方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)及預熱方法，熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)包括冷熔鹽罐、熱熔鹽罐、油鹽換熱器、天然氣燃燒器、通風機、手動閥門、電磁閥門、引風機和輸氣管道；天然氣燃燒器分別連接第一進氣管道、第二進氣管道以及出氣口；手動閥門和電磁閥門依次安裝在第一進氣管道上；通風機安裝在第二進氣管道上；出氣口位于熱熔鹽罐的內部；輸氣管道的一端密封穿過熱熔鹽罐的罐壁并位于熱熔鹽罐內部，輸氣管道的另一端密封穿過冷熔鹽罐的罐壁并位于冷熔鹽罐內部，油鹽換熱器安裝在輸氣管道上；冷熔鹽罐設置排煙口，排煙口與引風機連接?？梢杂行ьA防上鹽過程發(fā)生熔鹽凝固，同時，還防止熔鹽罐罐壁受熱不均勻，保證熔鹽儲熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
【專利說明】熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)及預熱方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種儲熱裝置，具體涉及一種熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)及預熱方法。

【背景技術】
[0002]隨著常規(guī)能源的短缺以及人們對環(huán)境質量要求的提高，可再生能源特別是太陽能也越來越受到人們的青睞，同時工業(yè)生產產生的大量余熱也是今后綜合利用的重點。
[0003]無論是太陽能還是工業(yè)余熱，其最大的不足就是能量供應的不穩(wěn)定性。因此，現(xiàn)有技術中，通過安裝儲能系統(tǒng)，可以增加可再生能源和工業(yè)余熱輸出的穩(wěn)定性以及可用性。
[0004]熔鹽儲熱系統(tǒng)是一種有效的儲能方式，通常，熔鹽儲熱系統(tǒng)以熔鹽為工作介質，包括冷熔鹽罐和熱熔鹽罐；冷熔鹽罐內熔鹽溫度一般為2901，熱熔鹽罐內熔鹽溫度一般為5651 ；其工作過程為:冷熔鹽罐內低溫熔鹽通過冷熔鹽泵被送至接收塔頂?shù)奈鼰崞鲀龋鼰崞鲗⒕奂降奶枱崃總鬟f給流經吸熱器的低溫熔鹽，低溫熔鹽吸熱后溫度升高至5651左右，再通過管道送至熱熔鹽罐。然后，熱熔鹽罐的熔鹽被輸送至蒸汽發(fā)生器、產生高溫過熱蒸汽，從而排動汽輪機做功發(fā)電。
[0005]對于現(xiàn)有的熔鹽儲熱系統(tǒng)，由于熔鹽凝固點較高，為223-2381，因此，在向冷熔鹽罐上鹽的過程中，容易發(fā)生熔鹽凝固，從而不方便上鹽；另外，為使冷熔鹽罐內熔鹽能夠被泵送到吸熱器，需要使冷熔鹽罐內熔鹽為液態(tài)，所以，需要對冷熔鹽罐內熔鹽進行預熱；另夕卜，為使流入熱熔鹽罐內的熔鹽不凝固，也需要對熱熔鹽罐進行預熱；但是，在對冷熔鹽罐或熱熔鹽罐進行預熱時，現(xiàn)有技術中，采用直接加熱冷熔鹽罐罐壁或熱熔鹽罐罐壁的方式進行，存在冷熔鹽罐內熔鹽受熱不均勻的問題，以及，還增加了冷熔鹽罐罐壁和熱熔鹽罐罐壁由于受熱不均勻而產生的熱應力，從而不利于熔鹽儲熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。


【發(fā)明內容】

[0006]針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)及預熱方法，可以有效預防上鹽過程發(fā)生熔鹽凝固，同時，還防止熔鹽罐罐壁受熱不均勻，保證熔鹽儲熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
[0007]本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0008]本發(fā)明提供一種熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)，包括冷熔鹽罐、熱熔鹽罐、油鹽換熱器、天然氣燃燒器、通風機、手動閥門、電磁閥門、引風機和輸氣管道；
[0009]所述天然氣燃燒器分別連接第一進氣管道、第二進氣管道以及出氣口 ；所述手動閥門和所述電磁閥門依次安裝在所述第一進氣管道上；所述通風機安裝在所述第二進氣管道上；所述出氣口位于所述熱熔鹽罐的內部；
[0010]所述輸氣管道的一端密封穿過所述熱熔鹽罐的罐壁并位于所述熱熔鹽罐內部，所述輸氣管道的另一端密封穿過所述冷熔鹽罐的罐壁并位于所述冷熔鹽罐內部，所述油鹽換熱器安裝在所述輸氣管道上；
[0011]所述冷熔鹽罐設置排煙口，所述排煙口與所述引風機連接。
[0012]優(yōu)選的，所述熱熔鹽罐的底部預留燃燒器安裝孔，并在所述熱熔鹽罐的內部安裝燃燒器支架；所述天然氣燃燒器通過所述燃燒器支架支撐，并安裝到所述燃燒器安裝孔。
[0013]優(yōu)選的，所述天然氣燃燒器自身配置火焰檢測裝置。
[0014]優(yōu)選的，所述通風機為離心式通風機。
[0015]本發(fā)明還提供一種應用上述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)的熔鹽罐啟動預熱方法，包括以下步驟:
[0016]31，在所述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)啟動初期，首先開啟所述通風機和所述引風機，對所述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)進行吹掃；
[0017]32，吹掃完畢后，打開位于所述第一進氣管道上的所述手動閥門和所述電磁閥門，向所述天然氣燃燒器輸送天然氣；同時啟動所述天然氣燃燒器，所述天然氣燃燒器打火而點燃天然氣；
[0018]33，天然氣燃燒后在所述熱熔鹽罐產生熱煙氣，熱煙氣進入所述輸氣管道，經過安裝在所述輸氣管道上的油鹽換熱器作用后，進入所述冷熔鹽罐，并由所述排煙口排出；
[0019]其中，在所述冷熔鹽罐罐內壁安裝溫度感應器，該溫度感應器實時采集所述冷熔鹽罐罐內壁的溫度值，并將所述溫度值傳送到所述天然氣燃燒器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)判斷接收到的溫度值是否達到預設值，如果沒有達到，則重復32-33，熱熔鹽罐內不斷燃燒天然氣而產生熱煙氣，該熱煙氣又不斷的輸送到冷熔鹽罐，對輸氣管道、油鹽換熱器以及熱熔鹽罐進行加熱，使整個熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)溫度不斷上升；當所述控制系統(tǒng)接收到的溫度值達到預設值時，則所述控制系統(tǒng)向所述電磁閥門發(fā)送關閉指令，自動關閉所述電磁閥門。
[0020]優(yōu)選的，52中，在所述天然氣燃燒器打火過程中，通過火焰檢測裝置檢測火焰，如果有一定時間內沒有檢測到火焰，則所述天然氣燃燒器自動關閉所述電磁閥門。
[0021]優(yōu)選的，33中，從熱煙氣產生到由排煙口排出的過程中，通過調整所述引風機的功率以及所述通風機的功率，控制所述熱煙氣的流動速度。
[0022]優(yōu)選的，當所述控制系統(tǒng)接收到的溫度值達到預設值時，則所述控制系統(tǒng)向所述電磁閥門發(fā)送關閉指令，自動關閉所述電磁閥門，之后還包括:
[0023]預熱過程結束，密封所述排煙口，將所述天然氣燃燒器從所述熱熔鹽罐中移走，所述冷熔鹽罐和所述熱熔鹽罐進入進鹽工況。
[0024]本發(fā)明的有益效果如下:
[0025](1)上鹽操作方便:由于熔鹽凝固點高，低于2601后極易凝固，因此，通過熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)首先對冷熔鹽罐和熱熔鹽罐進行預熱操作，當冷熔鹽罐內溫度達到3001后再進行上鹽操作，可以有效的免上鹽過程中發(fā)生熔鹽凝固現(xiàn)象；
[0026](2)預熱時間短:由于采用天然氣燃燒、煙氣流通的方式對冷熔鹽罐和熱熔鹽罐進行預熱，從而縮短升溫所需的時間；
[0027](3)受熱均勻:由于采用煙氣流通的方式對冷熔鹽罐和熱熔鹽罐預熱，具有加熱均勻的優(yōu)點，罐壁不會由于受熱不均勻產生熱應力，延長了冷熔鹽罐和熱熔鹽罐的使用壽命，有利于熔鹽儲熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明提供的熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)的結構示意圖；
[0029]其中，1—冷熔鹽罐；2—熱熔鹽罐；3—油鹽換熱器；4—天然氣燃燒器；5—通風機；6—手動閥門；7—電磁閥門；8—引風機。

【具體實施方式】
[0030]以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明:
[0031]如圖1所示，本發(fā)明提供一種熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)，適應于大型熔鹽儲熱系統(tǒng)運行初期的系統(tǒng)預熱，具體包括冷熔鹽罐、熱熔鹽罐、油鹽換熱器、天然氣燃燒器、通風機、手動閥門、電磁閥門、引風機和輸氣管道；
[0032]本發(fā)明中，熱熔鹽罐的底部預留燃燒器安裝孔，并在熱熔鹽罐的內部安裝燃燒器支架；在預熱時，天然氣燃燒器通過燃燒器支架支撐，并安裝到燃燒器安裝孔。在預熱結束進入正常工況時，則將天然氣燃燒器從熱熔鹽罐移除，同時移走燃燒器支架，密封燃燒器安裝孔。天然氣燃燒器自身配置火焰檢測裝置，用于檢測是否產生火焰。天然氣燃燒器分別連接第一進氣管道、第二進氣管道以及出氣口 ；手動閥門和電磁閥門依次安裝在第一進氣管道上，手動閥門為人工操作開閉的閥門；電磁閥門為通過天然氣燃燒器自動控制開閉的閥門，打開手動閥門和電磁閥門，可向天然氣燃燒器輸送天然氣。通風機優(yōu)選為離心式通風機，安裝在第二進氣管道上，用于向對系統(tǒng)吹掃以及為熱煙氣的流動提供動力；出氣口位于熱熔鹽罐的內部，出氣口可以為燃氣噴嘴，用于向熱熔鹽罐噴出天然氣；
[0033]輸氣管道的一端密封穿過熱熔鹽罐的罐壁并位于熱熔鹽罐內部，輸氣管道的另一端密封穿過冷熔鹽罐的罐壁并位于冷熔鹽罐內部，油鹽換熱器安裝在輸氣管道上，實際應用中，可以在輸氣管道上串聯(lián)安裝若干個油鹽換熱器；通過輸氣管道，使熱熔鹽罐和冷熔鹽罐連通，達到熱煙氣流動的目的。冷熔鹽罐設置排煙口，排煙口與引風機連接，通過引風機，帶動冷熔鹽罐內部的熱煙氣排出。其中，如果冷熔鹽罐中沒有熔鹽，則排煙口安裝高度并沒有嚴格限定，只需安裝在冷熔鹽罐下部即可。如果冷熔鹽罐中有熔鹽，則排煙口安裝高度應高于熔鹽高度，防止熔鹽通過排煙口向外排出。
[0034]本發(fā)明還提供一種熔鹽罐啟動預熱方法，包括以下步驟:
[0035]31，在所述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)啟動初期，首先開啟所述通風機和所述引風機，對所述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)進行吹掃；
[0036]32，吹掃完畢后，打開位于所述第一進氣管道上的所述手動閥門和所述電磁閥門，向所述天然氣燃燒器輸送天然氣；同時啟動所述天然氣燃燒器，所述天然氣燃燒器打火而點燃天然氣；在所述天然氣燃燒器打火過程中，通過火焰檢測裝置檢測火焰，如果有一定時間內沒有檢測到火焰，則所述天然氣燃燒器自動關閉所述電磁閥門。
[0037]33，天然氣燃燒后在所述熱熔鹽罐產生熱煙氣，熱煙氣進入所述輸氣管道，經過安裝在所述輸氣管道上的油鹽換熱器作用后，進入所述冷熔鹽罐，并由所述排煙口排出；從熱煙氣產生到由排煙口排出的過程中，通過調整所述引風機的功率以及所述通風機的功率，控制所述熱煙氣的流動速度。其中，熱煙氣的流動速度緩慢，更能充分達到預熱冷熔鹽罐的目的。
[0038]其中，在所述冷熔鹽罐罐內壁安裝溫度感應器，該溫度感應器實時采集所述冷熔鹽罐罐內壁的溫度值，并將所述溫度值傳送到所述天然氣燃燒器控制系統(tǒng)，所述天然氣燃燒器控制系統(tǒng)判斷接收到的溫度值是否達到預設值，預設值可以設置為300度，如果沒有達到，則重復32-33，熱熔鹽罐內不斷燃燒天然氣而產生熱煙氣，該熱煙氣又不斷的輸送到冷熔鹽罐，對輸氣管道、油鹽換熱器以及熱熔鹽罐進行加熱，使整個熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)溫度不斷上升；當所述控制系統(tǒng)接收到的溫度值達到預設值時，則所述天然氣燃燒器向所述電磁閥門發(fā)送關閉指令，自動關閉所述電磁閥門，在自動關閉所述電磁閥門，之后還包括:預熱過程結束，密封所述排煙口，將所述天然氣燃燒器從所述熱熔鹽罐中移走，所述冷熔鹽罐和所述熱熔鹽罐進入進鹽工況。
[0039]綜上所述，本發(fā)明提供的熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)及預熱方法，具有以下優(yōu)點:
[0040](1)上鹽操作方便:由于熔鹽凝固點高，低于2601后極易凝固，因此，通過熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)首先對冷熔鹽罐和熱熔鹽罐進行預熱操作，當冷熔鹽罐內溫度達到3001后再進行上鹽操作，可以有效的免上鹽過程中發(fā)生熔鹽凝固現(xiàn)象；
[0041](2)預熱時間短:由于采用天然氣燃燒、煙氣流通的方式對冷熔鹽罐和熱熔鹽罐進行預熱，從而縮短升溫所需的時間；
[0042](3)受熱均勻:由于采用煙氣流通的方式對冷熔鹽罐和熱熔鹽罐預熱，具有加熱均勻的優(yōu)點，罐壁不會由于受熱不均勻產生熱應力，延長了冷熔鹽罐和熱熔鹽罐的使用壽命，有利于熔鹽儲熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
[0043]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)，其特征在于，包括冷熔鹽罐、熱熔鹽罐、油鹽換熱器、天然氣燃燒器、通風機、手動閥門、電磁閥門、引風機和輸氣管道； 所述天然氣燃燒器分別連接第一進氣管道、第二進氣管道以及出氣口 ；所述手動閥門和所述電磁閥門依次安裝在所述第一進氣管道上；所述通風機安裝在所述第二進氣管道上；所述出氣口位于所述熱熔鹽罐的內部； 所述輸氣管道的一端密封穿過所述熱熔鹽罐的罐壁并位于所述熱熔鹽罐內部，所述輸氣管道的另一端密封穿過所述冷熔鹽罐的罐壁并位于所述冷熔鹽罐內部，所述油鹽換熱器安裝在所述輸氣管道上； 所述冷熔鹽罐設置排煙口，所述排煙口與所述引風機連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱熔鹽罐的底部預留燃燒器安裝孔，并在所述熱熔鹽罐的內部安裝燃燒器支架；所述天然氣燃燒器通過所述燃燒器支架支撐，并安裝到所述燃燒器安裝孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)，其特征在于，所述天然氣燃燒器自身配置火焰檢測裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)，其特征在于，所述通風機為離心式通風機。
5.一種應用權利要求1-4任一項所述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)的熔鹽罐啟動預熱方法，其特征在于，包括以下步驟: S1，在所述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)啟動初期，首先開啟所述通風機和所述引風機，對所述熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)進行吹掃； S2，吹掃完畢后，打開位于所述第一進氣管道上的所述手動閥門和所述電磁閥門，向所述天然氣燃燒器輸送天然氣；同時啟動所述天然氣燃燒器，所述天然氣燃燒器打火而點燃天然氣； S3，天然氣燃燒后在所述熱熔鹽罐產生熱煙氣，熱煙氣進入所述輸氣管道，經過安裝在所述輸氣管道上的油鹽換熱器作用后，進入所述冷熔鹽罐，并由所述排煙口排出； 其中，在所述冷熔鹽罐罐內壁安裝溫度感應器，該溫度感應器實時采集所述冷熔鹽罐罐內壁的溫度值，并將所述溫度值傳送到所述天然氣燃燒器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)判斷接收到的溫度值是否達到預設值，如果沒有達到，則重復S2-S3，熱熔鹽罐內不斷燃燒天然氣而產生熱煙氣，該熱煙氣又不斷的輸送到冷熔鹽罐，對輸氣管道、油鹽換熱器以及熱熔鹽罐進行加熱，使整個熔鹽罐啟動預熱系統(tǒng)溫度不斷上升；當所述控制系統(tǒng)接收到的溫度值達到預設值時，則所述控制系統(tǒng)向所述電磁閥門發(fā)送關閉指令，自動關閉所述電磁閥門。
6.根據(jù)權利要求5所述的熔鹽罐啟動預熱方法，其特征在于，S2中，在所述天然氣燃燒器打火過程中，通過火焰檢測裝置檢測火焰，如果有一定時間內沒有檢測到火焰，則所述天然氣燃燒器自動關閉所述電磁閥門。
7.根據(jù)權利要求5所述的熔鹽罐啟動預熱方法，其特征在于，S3中，從熱煙氣產生到由排煙口排出的過程中，通過調整所述引風機的功率以及所述通風機的功率，控制所述熱煙氣的流動速度。
8.根據(jù)權利要求5所述的熔鹽罐啟動預熱方法，其特征在于，當所述控制系統(tǒng)接收到的溫度值達到預設值時，則所述控制系統(tǒng)向所述電磁閥門發(fā)送關閉指令，自動關閉所述電磁閥門，之后還包括: 預熱過程結束，密封所述排煙口，將所述天然氣燃燒器從所述熱熔鹽罐中移走，所述冷熔鹽罐和所述熱熔鹽罐進入進鹽工況。
【文檔編號】B65D88/74GK104340548SQ201310334757
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權日:2013年8月2日
【發(fā)明者】成斌, 趙慎儉, 邱河梅, 董軍, 荊汝林 申請人:中廣核太陽能開發(fā)有限公司, 中國廣核集團有限公司